С первых дней войны Майя активно помогает старшим: работает в колхозе, организует сбор подарков для фронтовиков.

Когда Краснодон был оккупирован фашистами, Майя Пегливанова одной из первых вступила в подпольную организацию «Молодая гвардия». Она активно включается в борьбу: пишет и распространяет листовки, собирает медикаменты, ведет агитационную работу среди населения, помогает бежать советским военнопленным, принимает участие в подготовке боевых операций.

Чтобы её не угнали в Германию, Майя устраивается работать в клуб имени А. М. Горького, который открыли молодогвардейцы, чтобы отвлекать фашистов и полицаев представлениями, а тем временем устраивать собрания штаба организации.

11 января 1943 года Майю Пегливанову арестовали. Как и всех её товарищей, девушку подвергли жесточайшим пыткам, выкололи глаз, отрезали грудь и сломали ноги. Но она не ответила палачам ни слова, осталась верна своей клятве до конца. Когда молодогвардейцев везли на казнь, Майя не могла идти самостоятельно, её несли на руках. В ночь с 15 на 16 января 1943 года фашисты сбросили Майю Пегливанову и ещё 48 молодогвардейцев в 58-метровый шурф шахты № 5.

1 марта 1943 года Майю и её товарищей похоронили в братской могиле героев в центре города Краснодона.